(57)【要約】【課題】車載用カメラのレンズに付着した付着物を適切に除去することが可能な小型のカメラレンズ用ワイパーを提供する。【解決手段】カメラレンズ用ワイパー１０は、車外に露出した車載カメラ５０のレンズ５１の付着物を除去する拭取部１１と、当該拭取部１１を駆動する高分子アクチュエータ１２と、当該高分子アクチュエータ１２に駆動信号を入力する信号入力部１３と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車外に露出した車載カメラのレンズの付着物を除去する拭取部と、
前記拭取部を駆動する高分子アクチュエータと、
前記高分子アクチュエータに駆動信号を入力する信号入力部と、
を備えるカメラレンズ用ワイパー。
【請求項２】
前記高分子アクチュエータの少なくとも一部が、前記拭取部として用いられている請求項１に記載のカメラレンズ用ワイパー。
【請求項３】
前記高分子アクチュエータが長尺状に構成され、当該長尺状の少なくとも一端が、前記車載カメラに固定されてある請求項１又は２に記載のカメラレンズ用ワイパー。
【請求項４】
前記信号入力部は、前記高分子アクチュエータを挟んで対向配置した一対からなる請求項１から３の何れか一項に記載のカメラレンズ用ワイパー。
【請求項５】
前記駆動信号が、電気信号である請求項１から４のいずれか一項記載のカメラレンズ用ワイパー。
【請求項６】
前記拭取部の外形が円柱状に構成されてある請求項１から５のいずれか一項に記載のカメラレンズ用ワイパー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車外に露出した車載カメラのレンズの付着物を除去するカメラレンズ用ワイパーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の周囲の情景を撮影するのに車載カメラが利用されている。このような車載カメラは、レンズが車外に露出して配置されるものが多い。このようなレンズにあっては水滴や汚れが付着することがあり、付着した場合には適切に車両の周囲の情景を撮影することができなくなることもある。このような水滴や汚れを除去する技術として下記に出典を示す特許文献１−３に記載のものがある。
【０００３】
特許文献１に記載のヘッドライト用ワイパーは、ロータ部と払拭部とを備えて構成される。ロータ部は車両の走行時に生じる気流により回転する。払拭部はロータ部に付設される。これにより、車両の走行時に生じる気流を利用して払拭部を回転させ、ヘッドライトに付着した泥土等を払拭する。
【０００４】
また、特許文献２に記載の球形ハウジング用ワイパー装置は、ワイパーアームと、ワイパー部材と、駆動手段とを備えて構成される。ワイパーアームは両端部をハウジングの球面状の透明窓の中心軸近傍に回動可能に設けられる。ワイパー部材はワイパーアームの内側に設けられて、透明窓の曲面に沿う円弧面を有して構成される。駆動手段はワイパーアームを往復運動させる。
【０００５】
また、特許文献３に記載のカメラ洗浄装置は、洗浄液噴射ノズルと、エアー噴射ノズルとを備えて構成される。洗浄液噴射ノズルは、カメラレンズまたは当該カメラレンズの前面側を覆う透明板を被洗浄面とし、当該被洗浄面に対して洗浄液を噴射する。エアー噴射ノズルは、被洗浄面に対して圧縮空気を噴射する。洗浄液噴射ノズル及びエアー噴射ノズルは、カメラレンズによる撮像範囲の外側に配設され、少なくともエアー噴射ノズルは、被洗浄面に対して斜め上方から圧縮空気を噴射する位置に配設されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開昭４９−１９５５８号公報
【特許文献２】特開平１０−２１６０４９号公報
【特許文献３】特開２００９−８１７６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１及び２に記載の技術を利用すれば、レンズを直接洗浄することができるので、レンズを清浄にすることができる。ここで、車載カメラはコスト面やデザイン面から小型で構成される。このような車載カメラに、特許文献１及び２に記載の技術を適用した場合には、車載カメラユニットが大型化してしまう。また、特に特許文献１のようにレンズの中心を回転軸と回転するものであれば、撮影して得られた画像に回転軸が映り込み、適切に車両の周囲の情景を撮影することができない。
【０００８】
また、特許文献３に記載の技術によれば、エアーを利用するため適切に水滴や汚れを除去することができない場合がある。また、エアーを吹き付ける装置をレンズの斜め上方に設ける必要があるので、装置が大型化してしまう。更には、コーティング材を塗布することも考えられるが、時間の経過と共にコーティング材が落ちてしまい効果がなくなってしまう。また、このようなコーティング材では細かい水滴や汚れは完全に除去することができない。
【０００９】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、車載用カメラのレンズに付着した付着物を適切に除去することが可能な小型のカメラレンズ用ワイパーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明に係るカメラレンズ用ワイパーの特徴構成は、車外に露出した車載カメラのレンズの付着物を除去する拭取部と、前記拭取部を駆動する高分子アクチュエータと、前記高分子アクチュエータに駆動信号を入力する信号入力部と、を備えている点にある。
【００１１】
このような特徴構成とすれば、高分子アクチュエータの動きに合わせて拭取部が車載カメラのレンズに沿って移動することができるので、レンズに付着した付着物を適切に除去することが可能となる。また、高分子アクチュエータが拭取部を駆動するので、別途、モータ等を備える必要がない。したがって、カメラレンズ用ワイパーを小型化することができる。
【００１２】
また、前記高分子アクチュエータの少なくとも一部が、前記拭取部として用いられていると好適である。
【００１３】
このような構成とすれば、高分子アクチュエータ自体を拭取部として利用することが可能となる。したがって、よりコンパクトにカメラレンズ用ワイパーを構成することができる。
【００１４】
また、前記高分子アクチュエータが長尺状に構成され、当該長尺状の少なくとも一端が、前記車載カメラに固定されてあると好適である。
【００１５】
このような構成とすれば、固定された部分を支点として、高分子アクチュエータが拭取部を駆動することができる。したがって、車載カメラのレンズの表面に沿って適切に拭取部を移動させることが可能となる。
【００１６】
また、前記信号入力部は、前記高分子アクチュエータを挟んで対向配置した一対からなると好適である。
【００１７】
このような構成とすれば、高分子アクチュエータに対して適切に変形力を与えることができる。したがって、拭取部をレンズに沿って移動させることが可能となる。
【００１８】
また、前記駆動信号が、電気信号であると好適である。
【００１９】
このような構成とすれば、高分子アクチュエータを電気信号に応じて生じる電界により変形させることが可能となる。したがって、変形量を容易に制御することが可能となる。
【００２０】
また、前記拭取部の外形が円柱状に構成されてあると好適である。
【００２１】
このような構成とすれば、拭取部の外形が円柱状に構成されているので、拭取部をレンズに押し当てることにより、拭取部とレンズとの間の隙間をなくすことができる。したがって、レンズに付着した付着物を確実に除去することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】カメラレンズ用ワイパーが備えられた車載カメラの模式図である。
【図２】カメラレンズ用ワイパーを模式的に示した図である。
【図３】カメラレンズ用ワイパーの動作について模式的に示した図である。
【図４】その他の実施形態に係るカメラレンズ用ワイパーを模式的に示した図である。
【図５】その他の実施形態に係るカメラレンズ用ワイパーを模式的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。本発明に係るカメラレンズ用ワイパーは、車載カメラのレンズに付着した付着物を除去する機能を備えている。以下、図面を用いて説明する。
【００２４】
図１に示されるように、車両１のリアエンブレム近傍に車載カメラ５０が備えられる。このような車載カメラ５０は、車外、特に車両１の後方の情景を撮影する。車載カメラ５０は、車外の情景を鮮明に撮影するために車外に設けられる。したがって、車載カメラ５０のレンズ５１は、車外に露出して配設される。本実施形態に係るレンズ５１は、車両１の外側方向に突出する凸レンズが利用され、カメラレンズ用ワイパー１０は、このような凸レンズの表面に沿って動作する。
【００２５】
次に、カメラレンズ用ワイパー１０の構成について説明する。図２には、本実施形態に係るカメラレンズ用ワイパー１０が示される。カメラレンズ用ワイパー１０は、拭取部１１と、高分子アクチュエータ１２と、信号入力部１３と、スライド支持部１４とを備えて構成される。
【００２６】
拭取部１１は、レンズ５１の付着物を除去する。上述のように、レンズ５１は車外に露出して配設される。このため、レンズ５１には水滴や汚れが付着する。このような水滴や汚れが上述の付着物に相当する。拭取部１１は、このような付着物を拭取った際にレンズ５１を傷付けないように、拭取り用の柔らかいゴム（例えば硬度１以下）を用いて構成される。拭取部１１の根元部分には、後述する高分子アクチュエータ１２が付設される。
【００２７】
高分子アクチュエータ１２は、拭取部１１を駆動する。高分子アクチュエータ１２は、外部刺激を受け、形状や体積が変化する高分子材料である。このような高分子材料の一例として、例えばポリビニルアルコールゲル、Ｎ−イソプロピルアクリルアミドゲル等が挙げられる。外部刺激としては、電界、磁界、光、熱等が挙げられる。高分子材料毎に適した外部刺激があるが、本実施形態に係る高分子アクチュエータ１２は電界を外部刺激として形状を変化させる。
【００２８】
本実施形態では、高分子アクチュエータ１２は、長尺状に構成される。その一端は車載カメラ５０に固定され（図示せず）、他端は上述の拭取部１１が付設される。本実施形態では、高分子アクチュエータ１２の一端は車載カメラ５０の筐体内において固定される。
【００２９】
信号入力部１３は、高分子アクチュエータ１２に駆動信号を入力する。本実施形態では、高分子アクチュエータ１２は電界を外部刺激としている。よって、駆動信号は、電気信号が用いられる。また、電界を高分子アクチュエータ１２に与えるために、信号入力部１３は、高分子アクチュエータ１２を挟んで対向配置した一対で構成される。本実施形態では、高分子アクチュエータ１２は四角柱状からなり、一対の信号入力部１３は互いに対向する面を一対として配置される。理解を容易にするために、一対の信号入力部の一方に符号１３Ａを付して示し、一対の信号入力部の他方に符号１３Ｂを付して示す。このような構成により、高分子アクチュエータ１２を、一対の信号入力部１３に入力される電気信号に基づき生じる電界により所定の方向に変形することが可能となる。
【００３０】
スライド支持部１４は車載カメラ５０の筐体に備えられ、高分子アクチュエータ１２の他端に付設された拭取部１１を車載カメラ５０に対してスライド可能に支持する。一方、上述のように、高分子アクチュエータ１２の一端は車載カメラ５０の内部で固定されている。これにより、高分子アクチュエータ１２の一端を支点として当該高分子アクチュエータ１２の形状を変形させることができるので、凸レンズからなるレンズ５１の表面に沿って拭取部１１を移動させることが可能となる。また、スライド支持部１４は、拭取部１１をスライド可能に支持するが、車載カメラ５０の内部に水分が入り込まないような構造とされる。これにより、高分子アクチュエータ１２を防水することができるので、誤動作を防止できる。このようなスライド支持部１４は、防水用の固めのゴム（硬度８０以上）を組み合わせて構成すると好適である。
【００３１】
ここで、高分子アクチュエータ１２に印加される電気信号は、制御部１６から出力される。これにより、スライド支持部１４を支点として高分子アクチュエータ１２を変形させることができるので、レンズ５１の形状に合わせて高分子アクチュエータ１２を押し当てて、押し当てた状態でスライドさせることが可能となる。
【００３２】
次に、実際にレンズ５１に沿ってカメラレンズ用ワイパー１０を動作させた場合の形態を説明する。図３には、カメラレンズ用ワイパー１０の動作形態が示される。図３において左側及び中央に示されたものが車載カメラ５０の側面図であり、右側に示されたものが車載カメラ５０の斜視図である。カメラレンズ用ワイパー１０は、レンズ５１と車載カメラ５０の筐体の隙間に格納される（図３（ａ））。このため、使用しない場合には目障りになることがない。また、洗車等の際に誤って破損されることもない。
【００３３】
本実施形態に係るカメラレンズ用ワイパー１０は、車両１のユーザによる操作スイッチの操作により動作する。操作スイッチが操作されると、格納された位置を移動開始位置として、カメラレンズ用ワイパー１０がレンズ５１の表面に沿って移動するように制御部１６から駆動信号が信号入力部１３に入力される。これにより、拭取部１１がレンズ５１の表面に押し当てられながら移動するので、レンズ５１の表面の水滴や汚れ等の付着物が除去される（図３（ｂ）−図３（ｃ））。
【００３４】
カメラレンズ用ワイパー１０は水分や汚れを除去する程度で良いので、拭取部１１を大きくする必要がない。したがって、車載カメラ５０を小型に実現することができる。更に、拭取部１１を大きくする必要がないので、車載カメラ５０の視野を悪化させることもない。
【００３５】
このようなカメラレンズ用ワイパー１０の移動は、レンズ５１の表面を重力上方向から下方向に沿って移動すると好適である。また、下方向に移動した拭取部１１を停止する際、急停止させるように駆動信号を切り替えると好適である。これにより、カメラレンズ用ワイパー１０に付着した水滴や汚れ等を慣性力により振り払うことが可能となる。
【００３６】
拭取部１１がレンズ５１の端部まで移動すると（図３（ｃ））、拭取部１１はレンズ５１の表面から離間して移動開始位置まで戻る（図３（ｄ）−図３（ｅ））。これにより、一端除去した付着物を再度、レンズ５１に付着しないようにすることができる。
【００３７】
また、カメラレンズ用ワイパー１０は、上述のように高分子アクチュエータ１２が駆動信号に基づき屈曲する。したがって、水滴の量や汚れ具合に応じて、駆動信号の強弱を変更することにより拭取部１１の動作速度を可変できる。また、水滴や汚れのはけが悪くなった場合には、駆動信号の強弱を変更することにより拭取部１１のレンズ５１への押し付け量も可変できる。更には、拭取部１１が拭き取る位置や範囲等の設定も、駆動信号の強弱を変更することによりユーザが自由に設定することも可能となる。
【００３８】
このように本カメラレンズ用ワイパー１０によれば、高分子アクチュエータ１２の動きに合わせて拭取部１１が車載カメラ５０のレンズ５１に沿って移動することができるので、レンズ５１に付着した付着物を適切に除去することが可能となる。また、高分子アクチュエータ１２が拭取部１１を駆動するので、別途、モータ等を備える必要がない。したがって、カメラレンズ用ワイパー１０を小型化することができる。
【００３９】
〔その他の実施形態〕
上記実施形態では、高分子アクチュエータ１２の他端に拭取部１１が付設されるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。例えば、高分子アクチュエータ１２の少なくとも一部を、拭取部１１として用いることも可能である。このような形態が、図４に示される。係る場合、図４に示されるように、拭取部１１は、高分子アクチュエータ１２の外周面を被覆するように外形が円柱状に構成すると好適である。外周面とは、高分子アクチュエータ１２の長手方向に沿った面である。このような場合であっても、レンズ５１に付着する付着物を適切に除去することができる。
【００４０】
上記実施形態では、高分子アクチュエータ１２が長尺状に構成されるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。高分子アクチュエータ１２を長尺状以外の形状で構成することも当然に可能である。
【００４１】
上記実施形態では、高分子アクチュエータ１２が四角柱状に構成されているとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。高分子アクチュエータ１２は、少なくとも多角形状であっても、円柱状であっても良い。係る場合、信号入力部１３もその形状に合わせて配置すると好適である。このような構成であっても、適切に高分子アクチュエータ１２を変形させることが可能である。
【００４２】
上記実施形態では、レンズ５１が凸レンズであるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。レンズ５１が凹レンズ或いは平面レンズから構成される場合であっても、カメラレンズ用ワイパー１０が凹レンズ或いは平面レンズに付着した付着物を除去することは当然に可能である。
【００４３】
上記実施形態では、高分子アクチュエータ１２は、一端が車載カメラ５０に固定されているとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。高分子アクチュエータ１２の両端を車載カメラ５０に固定するように構成することも当然に可能である。すなわち、高分子アクチュエータ１２をレンズ５１の表面を移動する拭取部１１のみで構成することも可能である。係る場合、高分子アクチュエータ１２の両端に信号入力部１３を設けることも可能であるし、信号入力部１３の一方を高分子アクチュエータ１２の一端に設け、信号入力部１３の他方を高分子アクチュエータ１２の他端に設けることも当然に可能である。
【００４４】
信号入力部１３は、高分子アクチュエータ１２を挟んで対向配置して設けられるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。信号入力部１３は、高分子アクチュエータ１２を挟まずに設けることも当然に可能である。
【００４５】
また、高分子アクチュエータ１２に対して、信号入力部１３を２組以上設けることも可能である。図５には、２組の信号入力部１３を設けた場合の例が示される。理解を容易にするために、一方の信号入力部に符号１３を付して示し、他方の信号入力部に符号２３を付して示す。
【００４６】
このような構成であっても、高分子アクチュエータ１２は、信号入力部１３、２３に入力される駆動信号に基づく電界により予め設定された方向に変形することが可能である。すなわち、図５に示されるように、一方の信号入力部１３が配置される面に直交する方向をＸ方向とし、他方の信号入力部２３が配置される面に直交する方向をＹ方向とすると、一方の信号入力部１３間に駆動信号を入力すると、高分子アクチュエータ１２はＸ方向に変形する。一方、他方の信号入力部２３間に駆動信号を入力すると、高分子アクチュエータ１２はＹ方向に変形する。この場合、互いに対向する信号入力部１３、２３の駆動信号の大きさにより中立方向（Ｚ方向）からどちらの方向に変形するかが定まる。
【００４７】
また、信号入力部１３及び信号入力部２３の双方に、駆動信号を入力することにより、Ｘ方向及びＹ方向に対して平行でない方向にも高分子アクチュエータ１２を変形させることが可能となる。これにより、高分子アクチュエータ１２を３次元的に駆動することができるので、レンズ５１の形状に合わせて高分子アクチュエータ１２を押し当てて、押し当てた状態でスライドさせることが可能となる。
【００４８】
上記実施形態では、高分子アクチュエータ１２は一対の信号入力部１３に入力される駆動信号に基づく電界により変形するとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。駆動信号を磁界、熱、光の何れかとし、このような駆動信号により変形する高分子アクチュエータ１２を用いることも可能である。係る場合でも、適切にレンズ５１の付着物を除去することが可能である。
【００４９】
上記実施形態では、拭取部１１の外形が円柱状に構成されているとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。拭取部１１の外形を角柱状に構成することも当然に可能である。
【００５０】
上記実施形態では、車載カメラ５０が車両１の後方の情景を撮影するカメラであるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。車両１の前方の情景を撮影するカメラにカメラレンズ用ワイパー１０を適用することも可能であるし、車両１の側方の情景を撮影するカメラにカメラレンズ用ワイパー１０を適用することも可能である。
【００５１】
本発明は、車外に露出した車載カメラのレンズの付着物を除去するカメラレンズ用ワイパーに用いることが可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１０：カメラレンズ用ワイパー
１１：拭取部
１２：高分子アクチュエータ
１３：信号入力部
１３Ａ：信号入力部
１３Ｂ：信号入力部
５０：車載カメラ
５１：レンズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
2013068735.tif 000005
【図４】
2013068735.tif 000006
【図５】
2013068735.tif 000007